SMD RGB LED with Embedded Driver - LTSA-E27CQEGBW Datasheet - English Technical Document

১. পণ্যের সারসংক্ষেপ

LTSA-E27CQEGBW হল একটি উচ্চ-কার্যকারিতা, পৃষ্ঠ-মাউন্ট RGB LED মডিউল যা স্বয়ংক্রিয় সমাবেশ এবং স্থান-সীমিত প্রয়োগের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটি একটি একক, কমপ্যাক্ট প্যাকেজের মধ্যে পৃথক AlInGaP লাল, InGaN সবুজ এবং InGaN নীল LED চিপ একীভূত করে। এই পণ্যের একটি মূল পার্থক্য হল একটি এমবেডেড 8-16 বিট, 3-চ্যানেল ধ্রুব-স্রোত ড্রাইভার এবং নিয়ন্ত্রণ আইসি অন্তর্ভুক্তি, যা PWM ডিমিং নিয়ন্ত্রণ, তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ এবং সিরিয়াল ডেটা যোগাযোগের মতো উন্নত বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করে। এই একীকরণ বাহ্যিক উপাদানের সংখ্যা এবং PCB ফুটপ্রিন্ট হ্রাস করে সিস্টেম ডিজাইন সরল করে।

মডিউলটি একটি বিচ্ছুরিত লেন্স প্যাকেজে আবদ্ধ, যা পৃথক রঙের চিপ থেকে আলো মিশ্রিত করে আরও অভিন্ন রঙের আউটপুট এবং বিস্তৃত দর্শন কোণ উৎপাদনে সহায়তা করে। এটি 7-ইঞ্চি ব্যাসের রিলে মাউন্ট করা 8mm টেপে সরবরাহ করা হয়, যা এটিকে উচ্চ-গতির স্বয়ংক্রিয় পিক-এন্ড-প্লেস সমাবেশ সরঞ্জামের সাথে সম্পূর্ণ সামঞ্জস্যপূর্ণ করে তোলে। ডিভাইসটি RoHS সম্মতি মান পূরণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং উন্নত নির্ভরযোগ্যতার জন্য JEDEC লেভেল 2-এ প্রিকন্ডিশন করা হয়েছে।

1.1 মূল বৈশিষ্ট্য এবং সুবিধা

• ইন্টিগ্রেটেড ড্রাইভার IC: প্রতিটি রঙ চ্যানেলের জন্য বাহ্যিক কারেন্ট-সীমাবদ্ধ রোধক এবং ড্রাইভার সার্কিটের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। এমবেডেড আইসি প্রতি চ্যানেলে ৬০এমএ পর্যন্ত সুনির্দিষ্ট কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে।
• উন্নত নিয়ন্ত্রণ: মসৃণ, উচ্চ-রেজোলিউশন ডিমিং এবং কালার মিক্সিংয়ের জন্য প্রতি চ্যানেলে ৭-বিট কারেন্ট সমন্বয় এবং ১৬-বিট পিডব্লিউএম (পালস উইডথ মড্যুলেশন) সমর্থন করে।
• তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ: একটি অন্তর্নির্মিত ডায়াগনস্টিক ফাংশন বৈশিষ্ট্যযুক্ত যা LED জাংশন তাপমাত্রা পরিমাপ করে। এই ডেটা একটি অভ্যন্তরীণ অ্যালগরিদম দ্বারা লাল LED চিপের ড্রাইভ কারেন্ট স্বয়ংক্রিয়ভাবে সামঞ্জস্য করতে ব্যবহৃত হয়, যা একটি বিস্তৃত অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসরে (-40°C থেকে +110°C) সামঞ্জস্যপূর্ণ উজ্জ্বল তীব্রতা এবং রঙের বিন্দু বজায় রাখে।
• শক্তিশালী যোগাযোগ: নির্ভরযোগ্য ডেটা ট্রান্সমিশনের জন্য, বিশেষত ক্যাসকেড কনফিগারেশন বা কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে, CRC (সাইক্লিক রিডানডেন্সি চেক) সুরক্ষা সহ একটি সিরিয়াল কমিউনিকেশন ইন্টারফেস (ক্লক ইনপুট/আউটপুট, ডেটা ইনপুট/আউটপুট) ব্যবহার করে।
• সিস্টেম সুরক্ষা: হট-প্লাগ ইভেন্ট বা যোগাযোগ ত্রুটির কারণে হতে পারে এমন এলইডি ফ্লিকারিং প্রতিরোধ করতে একটি ওয়াচডগ টাইমার ফাংশন অন্তর্ভুক্ত করে।
• লো পাওয়ার মোড: ব্যাটারি চালিত বা শক্তি-দক্ষ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, স্ট্যান্ডবাই বিদ্যুৎ খরচ কমানোর জন্য একটি স্লিপ মোড সমর্থন করে।
• অটোমোটিভ গ্রেড: বিচ্ছিন্ন অপ্টোইলেকট্রনিক সেমিকন্ডাক্টরের জন্য AEC-Q102 নির্দেশিকা অনুসারে ডিজাইন করা এবং ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য শ্রেণীবদ্ধ (ক্লাস 1B), যা এটিকে নির্দিষ্ট অটোমোটিভ আনুষঙ্গিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

1.2 লক্ষ্য অ্যাপ্লিকেশন এবং বাজার

এই LED টি এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেখানে নির্ভরযোগ্য, কমপ্যাক্ট এবং বুদ্ধিমান মাল্টি-কালার লাইটিং সমাধানের প্রয়োজন। এর প্রাথমিক লক্ষ্য বাজারগুলির মধ্যে রয়েছে:

• Consumer Electronics: স্মার্টফোন, ট্যাবলেট, ল্যাপটপ, গেমিং পারিফেরাল এবং গৃহস্থালি যন্ত্রপাতির মতো ডিভাইসে অবস্থা নির্দেশক, ব্যাকলাইটিং এবং সজ্জামূলক আলোকসজ্জা।
• পেশাদার ও শিল্প সরঞ্জাম: নেটওয়ার্ক সিস্টেম, কন্ট্রোল প্যানেল এবং পরীক্ষার সরঞ্জামে প্যানেল নির্দেশক, মেশিনের অবস্থা আলো এবং হিউম্যান-মেশিন ইন্টারফেস (HMI) প্রতিক্রিয়া।
• অটোমোটিভ অভ্যন্তরীণ আলোকসজ্জা: অ-সমালোচনামূলক অভ্যন্তরীণ আলোকসজ্জা অ্যাপ্লিকেশন যেমন অ্যাম্বিয়েন্ট লাইটিং, ড্যাশবোর্ড ব্যাকলাইটিং এবং আনুষঙ্গিক স্ট্যাটাস ইন্ডিকেটর, যা এর তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা এবং শক্তিশালী যোগাযোগ থেকে উপকৃত হয়।
• সাইনেজ এবং ডিসপ্লে: কম-রেজোলিউশনের ইনডোর সাইনবোর্ড অ্যাপ্লিকেশন, পয়েন্ট-অফ-সেল ডিসপ্লে এবং আলংকারিক স্থাপত্য আলোকসজ্জা যেখানে রঙ পরিবর্তনের ক্ষমতা কাম্য।

2. প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

ডেটাশিটে উল্লিখিত মূল বৈদ্যুতিক, অপটিক্যাল এবং তাপীয় প্যারামিটারগুলির একটি বিস্তারিত, বস্তুনিষ্ঠ বিশ্লেষণ নিম্নলিখিত বিভাগে প্রদান করা হয়েছে। সঠিক সার্কিট ডিজাইন এবং কর্মদক্ষতা পূর্বাভাসের জন্য এই প্যারামিটারগুলি বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

2.1 Absolute Maximum Ratings

এই রেটিংগুলি সেই চাপের সীমা নির্ধারণ করে যার বাইরে ডিভাইসে স্থায়ী ক্ষতি হতে পারে। এই শর্তে অপারেশন নিশ্চিত নয়।

• IC সরবরাহ ভোল্টেজ (VDD): সর্বোচ্চ ৫.৫ ভোল্ট। এই ভোল্টেজ অতিক্রম করলে অভ্যন্তরীণ নিয়ন্ত্রণ সার্কিট ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।
• LED আউটপুট কারেন্ট (Iout): প্রতি চ্যানেলে সর্বোচ্চ ৬০ এমএ। এটি আউটপুট ড্রাইভার পরিচালনা করতে পারে এমন পরম শিখর কারেন্ট; সাধারণ অপারেটিং কারেন্ট কম হয়।
• জাংশন তাপমাত্রা (Tj): সর্বোচ্চ ১২৫°C। LED বা IC-এর ভেতরের সেমিকন্ডাক্টর জংশনের তাপমাত্রা এই সীমা অতিক্রম করবে না।
• অপারেটিং/সংরক্ষণ তাপমাত্রা: -৪০°C থেকে +১১০°C। ডিভাইসটি এই সম্পূর্ণ সীমার মধ্যে সংরক্ষণ ও পরিচালনা করা যাবে।
• ইনফ্রারেড রিফ্লো সোল্ডারিং: সর্বোচ্চ ১০ সেকেন্ডের জন্য ২৬০°C শিখর তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে, যা সীসামুক্ত (Pb-free) সোল্ডার প্রক্রিয়ার জন্য আদর্শ।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

এই প্যারামিটারগুলি সাধারণ অবস্থায় পরিমাপ করা হয় (Ta=25°C, VDD=5V, সর্বোচ্চ রঙের মানে 8-বিট PWM সেটিং) এবং প্রত্যাশিত কার্যকারিতা নির্ধারণ করে।

• Supply Voltage (VDD): সুপারিশকৃত অপারেটিং রেঞ্জ 3.3V থেকে 5.5V, যার সাধারণ মান 5.0V।
• ফরওয়ার্ড কারেন্ট (If): সর্বোচ্চ উজ্জ্বলতায় প্রতিটি রঙের জন্য সাধারণ ড্রাইভ কারেন্ট হল: লাল: 30mA, সবুজ: 46mA, নীল: 20mA। এই মানগুলি অভ্যন্তরীণ ড্রাইভার দ্বারা নির্ধারিত এবং 7-বিট কারেন্ট কন্ট্রোল রেজিস্টারের মাধ্যমে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।
• লুমিনাস ইনটেনসিটি (Iv): প্রতিটি প্রাথমিক রঙের জন্য সর্বোচ্চ কারেন্টে সাধারণ অক্ষীয় আলোকীয় তীব্রতা হল: লাল: ৯৫০ এমসিডি, সবুজ: ২১৭০ এমসিডি, নীল: ৩৮০ এমসিডি। সর্বনিম্ন ও সর্বোচ্চ মানগুলি প্রত্যাশিত উৎপাদন বিস্তার নির্দেশ করে। ক্যালিব্রেটেড সাদা বিন্দুর (তিনটি রঙ একত্রিত) সাধারণ তীব্রতা হল ৩৫০০ এমসিডি।
• প্রাধান্যকারী তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λd): প্রতিটি LED-এর অনুভূত রঙ সংজ্ঞায়িত করে। সাধারণ মানগুলি হল: লাল: ৬২০ nm, সবুজ: ৫২৫ nm, নীল: ৪৬৫ nm।
• বর্ণস্থানাঙ্ক (x, y): ক্যালিব্রেটেড সাদা বিন্দুর জন্য, লক্ষ্য কোঅর্ডিনেটগুলি হল x=0.3127, y=0.3290, যা স্ট্যান্ডার্ড D65 সাদা বিন্দুর সাথে মিলে যায়, যা প্রায়শই ডিসপ্লে এবং আলোর জন্য রেফারেন্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
• ভিউইং অ্যাঙ্গেল (2θ1/2): 120 ডিগ্রি। এটি সেই সম্পূর্ণ কোণ যেখানে লুমিনাস ইনটেনসিটি তার অক্ষীয় মানের অর্ধেকে নেমে আসে। বিচ্ছুরিত লেন্স এই প্রশস্ত ভিউইং অ্যাঙ্গেল অর্জনে অবদান রাখে।

2.3 তাপীয় বৈশিষ্ট্য

LED-এর দীর্ঘায়ু ও কার্যক্ষমতার স্থিতিশীলতার জন্য তাপ ব্যবস্থাপনা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

• Thermal Resistance, Junction-to-Solder Point (Rth JS): দুটি মান প্রদান করা হয়েছে: Rth JSelec = 63 K/W এবং Rth JSreal = 73 K/W। \"elec\" মানটি সাধারণত একটি বৈদ্যুতিক পরিমাপ পদ্ধতি থেকে প্রাপ্ত হয়, যখন \"real\" মানটি একটি আরও রক্ষণশীল বা ব্যবহারিক তাপীয় পথের অনুমান উপস্থাপন করতে পারে। এই মানগুলি নির্দেশ করে যে LED জাংশন থেকে PCB-এর সোল্ডার পয়েন্ট পর্যন্ত তাপ কতটা কার্যকরভাবে প্রবাহিত হয়। একটি নিম্ন মান ভাল। উদাহরণস্বরূপ, যদি LED 0.2W অপচয় করে, তাহলে সোল্ডার পয়েন্টের উপরে জাংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধি হবে আনুমানিক 0.2W * 73 K/W = 14.6°C।

3. Binning and Color Consistency

ডেটাশীটটি D65 সাদা বিন্দু ভিত্তিক একটি বিন র্যাঙ্ক সিস্টেম উল্লেখ করে যার সহনশীলতা 3 MacAdam উপবৃত্ত (3-ধাপ)। এটি রঙের সামঞ্জস্যতা সংজ্ঞায়িত করার জন্য আলোক শিল্পে একটি আদর্শ পদ্ধতি।

• ম্যাকঅ্যাডাম উপবৃত্ত: ক্রোমাটিসিটি ডায়াগ্রামে একটি ম্যাকঅ্যাডাম উপবৃত্ত এমন একটি অঞ্চলকে উপস্থাপন করে যার মধ্যে মানক পর্যবেক্ষণ শর্তে মানুষের চোখ কোনো রঙের পার্থক্য অনুভব করে না। একটি "3-ধাপ" উপবৃত্তের অর্থ হল রঙের তারতম্য ক্ষুদ্রতম উপলব্ধিযোগ্য পার্থক্যের (একটি 1-ধাপ উপবৃত্ত) আকারের তিন গুণ।
• প্রভাব: একই উৎপাদন ব্যাচ (বা নির্দিষ্ট বিন) থেকে প্রাপ্ত সমস্ত LTSA-E27CQEGBW ইউনিট এমন একটি সাদা আলো উৎপন্ন করবে যার বর্ণ স্থানাঙ্ক D65 বিন্দু (x=0.3127, y=0.3290) এর চারপাশে একটি 3-ধাপ ম্যাকআডাম উপবৃত্তের মধ্যে পড়বে। এটি একটি অ্যারে বা সিস্টেমে বিভিন্ন LED-এর মধ্যে ভালো বর্ণের সমরূপতা নিশ্চিত করে, যা ব্যাকলাইটিং বা মাল্টি-LED সাইনেজের মতো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যেখানে বর্ণের অমিল লক্ষণীয় হবে।

4. Performance Curve Analysis

সাধারণ পারফরম্যান্স কার্ভগুলি বিভিন্ন অবস্থার অধীনে ডিভাইসটি কীভাবে আচরণ করে সে সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

4.1 Spectral Distribution

আপেক্ষিক তীব্রতা বনাম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের গ্রাফ (চিত্র ১) প্রতিটি রঙের চিপের (লাল, সবুজ, নীল) আলোর আউটপুট বর্ণালী দেখায়। মূল পর্যবেক্ষণগুলির মধ্যে রয়েছে আধুনিক LED সেমিকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যসূচক সংকীর্ণ, সু-সংজ্ঞায়িত শিখর। লাল AlInGaP চিপ সাধারণত প্রায় 620nm, সবুজ InGaN প্রায় 525nm এবং নীল InGaN প্রায় 465nm-এ একটি শিখর দেখায়। এই শিখরগুলির প্রস্থ (Full Width at Half Maximum, বা FWHM) রঙের বিশুদ্ধতাকে প্রভাবিত করে।

3.2 তাপমাত্রা বনাম কর্মক্ষমতা

Max. Color Setpoint Vs Temperature বক্ররেখা (চিত্র ২) সম্ভবত দেখায় যে স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য সর্বোচ্চ অর্জনযোগ্য PWM ডিউটি সাইকেল বা কারেন্ট সেটপয়েন্ট কীভাবে পরিবেষ্টন তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হতে পারে। পুরো তাপমাত্রা পরিসরে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে এমন সিস্টেম ডিজাইনের জন্য এই গ্রাফটি অত্যাবশ্যক, যা নিশ্চিত করে যে ড্রাইভার IC তাপীয় শাটডাউনে প্রবেশ করে না বা অকালে আউটপুট হ্রাস করে না।

4.3 স্থানিক বিকিরণ প্যাটার্ন

স্পেসিয়াল ডিস্ট্রিবিউশন প্লট (চিত্র 3) 120-ডিগ্রি ভিউইং অ্যাঙ্গেলকে চাক্ষুষভাবে উপস্থাপন করে। এটি দেখায় কীভাবে আলোর তীব্রতা কেন্দ্রীয় অক্ষ (0 ডিগ্রি) থেকে কোণের একটি ফাংশন হিসাবে বিতরণ করা হয়। ডিফিউজড লেন্স একটি ল্যাম্বার্টিয়ান বা নিয়ার-ল্যাম্বার্টিয়ান প্যাটার্ন তৈরি করে, যেখানে কেন্দ্রে তীব্রতা সর্বোচ্চ এবং প্রান্তের দিকে মসৃণভাবে হ্রাস পায়, যা অভিন্ন অফ-অ্যাক্সিস দৃশ্যমানতা প্রদান করে।

5. মেকানিক্যাল এবং প্যাকেজ ইনফরমেশন

5.1 প্যাকেজ মাত্রা এবং সহনশীলতা

ডিভাইসটি একটি স্ট্যান্ডার্ড SMD ফুটপ্রিন্ট মেনে চলে। সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ মাত্রা মিলিমিটারে প্রদান করা হয়েছে। একটি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যের ভিন্ন উল্লেখ না থাকলে, প্যাকেজ মাত্রার সাধারণ সহনশীলতা হল ±0.2 মিমি। সঠিক PCB ল্যান্ড প্যাটার্ন ডিজাইন এবং পার্শ্ববর্তী উপাদানের জন্য ক্লিয়ারেন্স নিশ্চিত করতে, ডিজাইনারদের অবশ্যই ডেটাশিটে বিস্তারিত যান্ত্রিক অঙ্কনের জন্য সঠিক প্যাড বিন্যাস, উপাদানের উচ্চতা এবং লেন্সের মাত্রা উল্লেখ করতে হবে।

5.2 পিন কনফিগারেশন এবং কার্যাবলী

8-পিন ডিভাইসটির নিম্নলিখিত পিনআউট এবং কার্যাবলী রয়েছে:
1. LED VDD: LED অ্যানোডের কমন সংযোগের জন্য পাওয়ার সাপ্লাই ইনপুট। এটি অবশ্যই পিন 7 এর পাশাপাশি সরবরাহ করতে হবে।
2. CKO: ক্যাসকেডিং ডিভাইসের জন্য ক্লক সিগন্যাল আউটপুট।
3. DAO: ক্যাসকেডিংয়ের জন্য সিরিয়াল ডেটা আউটপুট।
4. VPP: ওয়ান-টাইম প্রোগ্রামেবল (OTP) মেমোরি প্রোগ্রামিংয়ের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ সরবরাহ (9-10V)। পড়া/স্ট্যান্ডবাই মোডে 5V এ রাখা হয়।
5. CKI: ক্লক সিগন্যাল ইনপুট।
6. DAI: সিরিয়াল ডেটা ইনপুট।
7. VDD: অভ্যন্তরীণ IC-এর জন্য প্রাথমিক সরবরাহ ভোল্টেজ (3.3-5.5V)।
8. GND: গ্রাউন্ড রেফারেন্স।
Critical Note: Both LED VDD (pin 1) and VDD (pin 7) must be powered simultaneously for correct operation.

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 Recommended Reflow Profile

The datasheet provides a suggested infrared reflow soldering profile for lead-free (Pb-free) processes. Key parameters typically include:
- Preheat: ফ্লাক্স সক্রিয় করতে এবং তাপীয় শক কমানোর জন্য একটি ধীরে ধীরে র্যাম্প।
- সোক (তাপীয় স্থিতিশীলতা): পিসিবি এবং উপাদানের সমান গরম নিশ্চিত করার জন্য একটি মালভূমি।
- রিফ্লো: সর্বোচ্চ তাপমাত্রা অঞ্চল, যেখানে ডেটাশিটে উপাদানের লিডে পরিমাপ করে সর্বোচ্চ ২৬০°সে পর্যন্ত ১০ সেকেন্ডের জন্য নির্দিষ্ট করা হয়েছে। এটি আর্দ্রতা-সংবেদনশীল ডিভাইসের জন্য একটি আদর্শ JEDEC প্রোফাইল।
- কুলিং: সোল্ডার জয়েন্টগুলি সঠিকভাবে কঠিন করার জন্য একটি নিয়ন্ত্রিত শীতলীকরণ সময়কাল।
LED প্যাকেজ, লেন্স বা অভ্যন্তরীণ ওয়্যার বন্ডগুলির অত্যধিক তাপ বা তাপীয় চাপ থেকে ক্ষতি রোধ করতে এই প্রোফাইল অনুসরণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

6.2 Pick-and-Place and Handling

ডিভাইসটি 7" রিলে 8mm টেপে সরবরাহ করা হয়, যা স্ট্যান্ডার্ড SMT অ্যাসেম্বলি সরঞ্জামের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। পাতলা প্রোফাইল (সাধারণত 0.65mm) যান্ত্রিক চাপ এড়াতে সতর্কতা সহকারে হ্যান্ডলিং প্রয়োজন। লেন্স বা বডির ক্ষতি রোধ করতে পিক-এন্ড-প্লেসের সময় উপযুক্ত আকার এবং চাপের ভ্যাকুয়াম নজল ব্যবহার করা উচিত। এই প্রক্রিয়ার জন্য প্রস্তাবিত সরঞ্জামগুলি ডেটাশিট রিভিশন নোটে নির্দিষ্ট করা আছে।

7. Functional Description and Application Circuit

7.1 Internal Block Diagram and Principle

মডিউলের মূল হল একটি তিন-চ্যানেল ধ্রুব-কারেন্ট সিঙ্ক ড্রাইভার। প্রতিটি চ্যানেল স্বাধীনভাবে তার সংশ্লিষ্ট LED (লাল, সবুজ, নীল) এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট প্রোগ্রাম করা মানে নিয়ন্ত্রণ করে, LED চিপগুলির ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (Vf) এর তারতম্য নির্বিশেষে। এটি বিভিন্ন ইউনিট জুড়ে এবং সময়ের সাথে সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ রঙের আউটপুট নিশ্চিত করে। প্রতিটি চ্যানেলের কারেন্ট স্তর একটি 7-বিট রেজিস্টারের মাধ্যমে সেট করা হয় (128টি পৃথক কারেন্ট স্তর অনুমোদন করে)। ডিমিং এবং কালার মিক্সিং প্রতিটি চ্যানেলের জন্য একটি উচ্চ-রেজোলিউশন 16-বিট PWM কন্ট্রোলারের মাধ্যমে অর্জন করা হয়, যা অত্যন্ত মসৃণ রূপান্তরের জন্য 65,000 টিরও বেশি উজ্জ্বলতার ধাপ প্রদান করে।

7.2 Typical Application Circuit

একটি মৌলিক অ্যাপ্লিকেশন সার্কিটের প্রয়োজন:
1. একটি স্থিতিশীল 3.3V থেকে 5.5V সরবরাহ উভয় VDD (পিন 7) এবং LED VDD (পিন 1)-এর সাথে সংযুক্ত থাকতে হবে।
2. VDD পিন (7) এবং GND (পিন 8) এর মধ্যে যতটা সম্ভব কাছাকাছি একটি 0.1µF বাইপাস ক্যাপাসিটর স্থাপন করতে হবে, যাতে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি নয়েজ ফিল্টার করা যায় এবং IC-এর স্থিতিশীল অপারেশন নিশ্চিত করা যায়।
3. সিরিয়াল কমিউনিকেশন লাইন (CKI এবং DAI) এর জন্য, PCB-তে ছোট RC লো-পাস ফিল্টার নেটওয়ার্কের (গ্রাউন্ডে রেজিস্টর এবং ক্যাপাসিটর) জন্য স্থান সংরক্ষণ করার সুপারিশ করা হয়। এই ফিল্টারগুলি বৈদ্যুতিকভাবে নয়েজপূর্ণ পরিবেশে বা দীর্ঘ ট্রেস দৈর্ঘ্যের সাথে সিগন্যাল ইন্টিগ্রিটি পরিষ্কার করতে সহায়তা করে। নির্দিষ্ট কম্পোনেন্ট মানগুলি নির্দিষ্ট সিস্টেমের ক্লক ফ্রিকোয়েন্সি এবং নয়েজ বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করা উচিত।
4. VPP পিন (4) অবশ্যই একটি ভোল্টেজ সোর্সের সাথে সংযুক্ত করতে হবে। স্বাভাবিক অপারেশনের জন্য (OTP পড়া, স্ট্যান্ডবাই), এটি 5V-এর সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে। OTP মেমরি প্রোগ্রাম করার জন্য (রঙ ক্যালিব্রেশনের মতো ডিফল্ট সেটিংস সংরক্ষণের জন্য), প্রোগ্রামিং সিকোয়েন্সের সময় এই পিনে 9.0V এবং 10.0V এর মধ্যে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করতে হবে।

7.3 Data Communication and Cascading

ডিভাইসটি একটি সিঙ্ক্রোনাস সিরিয়াল প্রোটোকল ব্যবহার করে। এটি নিয়ন্ত্রণ করতে, একটি মাইক্রোকন্ট্রোলারকে 56-বিট ডেটা ফ্রেম প্রেরণ করতে হবে। দুটি প্রধান ফ্রেম প্রকার রয়েছে, যা একটি 3-বিট কমান্ড ক্ষেত্র দ্বারা নির্বাচিত হয়:
- PWM ডেটা (CMD=001): এই 56-বিট ফ্রেমে তিনটি রঙ চ্যানেলের প্রতিটির জন্য 16-বিট PWM মান রয়েছে (মোট 48 বিট), পাশাপাশি কমান্ড এবং CRC বিট রয়েছে। এই ডেটা তাৎক্ষণিক উজ্জ্বলতা নিয়ন্ত্রণ করে।
- প্রাইমারি রেজিস্টার ডেটা (CMD=010): এই ফ্রেমটি ডিভাইসের কনফিগারেশন রেজিস্টার প্রোগ্রাম করে, যেমন গ্লোবাল কারেন্ট লিমিট, PWM কনফিগারেশন এবং তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ বা স্লিপ মোডের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি সক্রিয় করে।
প্রথম ডিভাইসের DAO এবং CKO পরবর্তী ডিভাইসের DAI এবং CKI-এর সাথে সংযোগ করে একাধিক ডিভাইস ডেইজি-চেইন করা যেতে পারে। একটি একক ডেটা স্ট্রিম প্রথম ডিভাইসে প্রেরণ করা হয় এবং এটি চেইনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। ক্লক লাইন (CKI) 150 মাইক্রোসেকেন্ডের বেশি সময় ধরে উচ্চ অবস্থায় রাখা হলে (ল্যাচ সংকেত), চেইনের সমস্ত ডিভাইস একই সাথে তাদের নতুন ডেটা ল্যাচ করে।

8. ডিজাইন বিবেচনা এবং অ্যাপ্লিকেশন নোট

8.1 Thermal Management

ইন্টিগ্রেটেড ড্রাইভার থাকা সত্ত্বেও, তাপ অপসারণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। জংশন থেকে সোল্ডার পয়েন্ট পর্যন্ত তাপীয় রোধ (Rth JS) প্রদান করা হয়েছে। ডিজাইনারদের প্রত্যাশিত পাওয়ার ডিসিপেশন গণনা করতে হবে (P_diss = Vf_Red * I_Red + Vf_Green * I_Green + Vf_Blue * I_Blue + (VDD * I_IC)) এবং নিশ্চিত করতে হবে যে PCB পর্যাপ্ত তাপীয় পথ প্রদান করে (থার্মাল ভায়া, কপার পোর ব্যবহার করে) যাতে জংশন তাপমাত্রা (Tj) সর্বোচ্চ ১২৫°সে-এর চেয়ে অনেক কম থাকে, দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতার জন্য আদর্শভাবে ৮৫°সে-এর নিচে থাকে। অন্তর্নির্মিত তাপমাত্রা সেন্সর এবং লাল LED-এর জন্য ক্ষতিপূরণ অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে সাহায্য করে, কিন্তু ভালো শারীরিক তাপীয় নকশার প্রয়োজনীয়তা দূর করে না।

8.2 Power Supply Sequencing and Decoupling

VDD এবং LED VDD উভয়কে একসাথে পাওয়ার দেওয়ার প্রয়োজনীয়তা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। একটি পাওয়ার-আপ ক্রম যেখানে একটি অন্যটির আগে সক্রিয় করা হয় তা অভ্যন্তরীণ IC বা LED গুলিকে একটি অনির্ধারিত অবস্থায় রাখতে পারে, যার ফলে সম্ভাব্য ল্যাচ-আপ বা ক্ষতি হতে পারে। VDD-এর উপর 0.1µF বাইপাস ক্যাপাসিটরটি ঐচ্ছিক নয়; দ্রুত PWM সুইচিংয়ের সময় ভোল্টেজ ড্রপ প্রতিরোধ করার জন্য এটি প্রয়োজনীয়, যা IC কে রিসেট করতে বা অনিয়মিতভাবে আচরণ করতে পারে।

8.3 Signal Integrity for Cascading

অনেক ডিভাইস ক্যাসকেড করলে, ক্লক এবং ডেটা লাইন বরাবর সিগন্যাল অবনতি ঘটতে পারে। প্রতিটি ডিভাইসের CKI এবং DAI ইনপুটে সুপারিশকৃত RC ফিল্টারগুলি রিংিং এবং নয়েজ দমন করতে সহায়তা করে। খুব দীর্ঘ চেইন বা উচ্চ ক্লক স্পিডের জন্য, চেইনের শেষ ডিভাইসে নির্ভরযোগ্য যোগাযোগ নিশ্চিত করতে যথাযথ ইম্পিডেন্স ম্যাচিং, সংক্ষিপ্ত ট্রেস, বা বাফার চিপের মতো অতিরিক্ত ব্যবস্থা প্রয়োজন হতে পারে।

9. তুলনা এবং পার্থক্য

একটি ড্রাইভারবিহীন স্ট্যান্ডার্ড RGB LED-এর তুলনায়, LTSA-E27CQEGBW উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে:
- সরলীকৃত নকশা: প্রতিটি চ্যানেলের জন্য কোনো বাহ্যিক কারেন্ট-সেটিং রেজিস্টর বা ট্রানজিস্টর ড্রাইভারের প্রয়োজন নেই।
- নির্ভুলতা ও সামঞ্জস্য: ধ্রুবক-কারেন্ট ড্রাইভার প্রতিটি LED-এ অভিন্ন কারেন্ট নিশ্চিত করে, যার ফলে ইউনিট থেকে ইউনিটে আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ রঙ এবং উজ্জ্বলতা পাওয়া যায়, যা মাইনর Vf তারতম্য থেকে স্বাধীন।
- উন্নত বৈশিষ্ট্য: সমন্বিত তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ, উচ্চ-রেজোলিউশন PWM, এবং সিরিয়াল কন্ট্রোল এমন বৈশিষ্ট্য যা সাধারণত শুধুমাত্র বাহ্যিক ড্রাইভার IC-তে পাওয়া যায়, LED প্যাকেজ নিজেই নয়।
- হ্রাসকৃত উপাদান সংখ্যা এবং বোর্ড স্পেস: ড্রাইভার কার্যকারিতা LED ফুটপ্রিন্টে সংহত করে, মূল্যবান PCB রিয়েল এস্টেট সাশ্রয় করে।
বিনিময়টি হলো নিয়ন্ত্রণ সফটওয়্যার জটিলতা বৃদ্ধি (সিরিয়াল প্রোটোকল ব্যবস্থাপনা) এবং একটি মৌলিক LED এর তুলনায় সামান্য উচ্চতর কম্পোনেন্ট খরচ।

10. Frequently Asked Questions (FAQ)

Q1: আমি কি একটি সাধারণ মাইক্রোকন্ট্রোলার GPIO পিন এবং একটি রেজিস্টর দিয়ে এই LED চালাতে পারি?
A: না। LED-এর অ্যানোডগুলি অভ্যন্তরীণভাবে ড্রাইভার IC-এর কারেন্ট সিঙ্কের সাথে সংযুক্ত। আপনাকে LED VDD পিনে পাওয়ার সরবরাহ করতে হবে এবং এর সিরিয়াল ইন্টারফেস (CKI, DAI) এর মাধ্যমে ডিভাইসটি নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। GPIO-এর সাথে সরাসরি সংযোগ কাজ করবে না এবং ডিভাইসের ক্ষতি করতে পারে।

Q2: OTP মেমরির উদ্দেশ্য কী?
A: ওয়ান-টাইম প্রোগ্রামেবল মেমরি আপনাকে এলইডি মডিউলের ভিতরে ডিফল্ট কনফিগারেশন সেটিংস (যেমন প্রাথমিক ব্রাইটনেস, কালার ক্যালিব্রেশন অফসেট, বা ফাংশন সক্ষমকরণ) স্থায়ীভাবে সংরক্ষণ করতে দেয়। পাওয়ার প্রয়োগ করা হলে, আইসি এই সেটিংস OTP থেকে পড়তে পারে এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিজেকে কনফিগার করতে পারে, যা হোস্ট মাইক্রোকন্ট্রোলারে প্রয়োজনীয় ইনিশিয়ালাইজেশন কোড হ্রাস করে।

Q3: মোট শক্তি খরচ কীভাবে গণনা করব?
A: আপনাকে এলইডি শক্তি এবং আইসি শক্তি উভয়ই বিবেচনা করতে হবে। এলইডির জন্য: P_led = (Avg_Current_Red * Vf_Red) + (Avg_Current_Green * Vf_Green) + (Avg_Current_Blue * Vf_Blue)। Vf আইভি কার্ভ বা চিপ প্রযুক্তির জন্য সাধারণ মান থেকে অনুমান করা যেতে পারে (লাল AlInGaP-এর জন্য ~2.0V, সবুজ/নীল InGaN-এর জন্য ~3.2V)। আইসির জন্য: P_ic ≈ VDD * I_q (নিষ্ক্রিয় কারেন্ট, অ্যাপ্লিকেশন নোট থেকে)। গড় কারেন্টগুলি আপনার PWM ডিউটি সাইকেলের উপর নির্ভর করে।

Q4: একটি হিট সিঙ্ক প্রয়োজন কি?
A: রুম তাপমাত্রায় বেশিরভাগ কম-থেকে-মাঝারি ডিউটি সাইকেল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, পিসিবি সোল্ডার প্যাডের মাধ্যমে তাপীয় পথ যথেষ্ট। তবে, যে অ্যাপ্লিকেশনগুলোতে ক্রমাগত তিনটি এলইডি পূর্ণ উজ্জ্বলতায় চালানো হয়, বা উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায়, পিসিবির সতর্ক তাপীয় নকশা (তাপীয় ভায়া, কপার এরিয়া) অপরিহার্য। একটি আলাদা ধাতব হিট সিঙ্ক সাধারণত এই এসএমডি প্যাকেজে সরাসরি সংযুক্ত করা হয় না।